[發明專利]一種具有可磨耗封嚴涂層的復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110449251.8
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113201733B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 王強;李楠;牛文娟;李旭;韓鵬;韓瑜
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C23C24/04
• 分類號: C23C24/04;C22F3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種具有可磨耗封嚴涂層的復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下過程：

將用于制備可磨耗封嚴涂層的材料冷噴涂至基體表面，在基體表面形成冷噴涂涂層，對所述冷噴涂涂層表面采用激光沖擊進行增強處理，在基體表面形成可磨耗封嚴涂層；

以質量百分數計，所述用于制備可磨耗封嚴涂層的材料包括：50%～95%的微米鋁合金粉體，0.1%～45%的亞微米陶瓷粉體，0.05%～10%的微米潤滑相粉體；

冷噴涂過程中，載氣壓力為0.5～5MPa，噴涂距離為5～30mm，噴槍移動速度為10～60mm/s，噴涂溫度為100～400℃；

對冷噴涂涂層表面采用激光沖擊進行增強處理過程中，激光沖擊參數如下：激光波長500nm～2000nm，脈沖寬度10ns～50ns，光斑直徑3mm～15mm，光斑搭接率10%～70%，重復頻率1Hz～10Hz；

所述微米鋁合金粉體的粒度為5μm～30μm，亞微米陶瓷粉體的粒度為30μm～100μm，微米潤滑相粉體的粒度為1μm～10μm；

亞微米陶瓷顆粒為Al₂O₃粉體，該Al₂O₃粉體為粒度為1～10μm細小片層狀氧化鋁團聚而成的粉體；

冷噴涂時，將用于制備可磨耗封嚴涂層的材料加速到亞臨界速度噴涂至基體表面。

2.根據權利要求1所述的一種具有可磨耗封嚴涂層的復合材料的制備方法，其特征在于，還包括對基體的預處理過程，包括：

對基體表面進行水砂紙打磨、超聲波清洗和噴砂處理，在經過噴砂處理的基體表面進行冷噴涂；其中，噴砂處理使基 體表面粗糙度達到Ra60μm～80μm，噴砂處理過程中，砂為粒度400～700μm的棕剛玉，噴砂時壓縮空氣壓力為0.5～0.7MPa；

對冷噴涂涂層表面采用激光沖擊進行增強處理前，對冷噴涂涂層表面進行打磨拋光處理，拋光后的表面粗糙度不大于Ra0.01μm，然后以乙醇為溶液，將帶有冷噴涂涂層的基體進行超聲清洗、干燥處理；干燥后，再對冷噴涂涂層表面采用激光沖擊進行增強處理。

3.根據權利要求1所述的一種具有可磨耗封嚴涂層的復合材料的制備方法，其特征在于，所述微米鋁合金粉體采用6061鋁合金粉體。

4.根據權利要求1所述的一種具有可磨耗封嚴涂層的復合材料的制備方法，其特征在于，潤滑相粉體為石墨粉體。

5.根據權利要求1所述的一種具有可磨耗封嚴涂層的復合材料的制備方法，其特征在于，所述基體材質為輕合金材料，所述輕合金材料包括鋁、鎂、鈦、鋁合金、鎂合金或鈦合金。

6.一種具有可磨耗封嚴涂層的復合材料，其特征在于，該具有可磨耗封嚴涂層的復合材料通過權利要求1-5任意一項的制備方法制得，包括基體和基 體表面的可磨耗封嚴涂層，所述可磨耗封嚴涂層厚度為500μm~3000μm。